用于基于近場揚聲器的音頻系統的聲場控制器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本公開內容涉及一種用于基于近場揚聲器的音頻系統的聲場控制器。
【背景技術】
[0002] 在一些汽車音頻系統中，基于整個系統的電和聲響應、也就是揚聲器本身的響應 和車廂對由揚聲器產生的聲音的響應，處理被應用于向每個揚聲器提供的音頻信號。這 樣的系統被高度地個性化成特定汽車型號和微調水平，其中考慮每個揚聲器的位置以及座 位、玻璃和汽車的其它部件的吸收和反射性質以及其它因素。這樣的系統被一般地設計為 車輛的產品開發過程的部分并且對應均衡和其它音頻系統參數在制造或者組裝時被加載 到音頻系統中。
[0003] 在前座位乘客前面和后面有立體揚聲器的常規汽車音頻系統包括一般地稱為減 弱和平衡的控制。相同的立體聲信號被發送到前和后揚聲器集合，并且減弱控制對前和后 信號的相對信號電平進行控制，而平衡控制對左和右信號的相對信號電平進行控制。這些 控制方案往往在使用位于乘車的頭部附近而不是乘客后面的固定位置的近場揚聲器的個 人化聲音系統中失去它們的相關性。

【發明內容】

[0004] -般而言，在一個方面中，調整具有位于與收聽者的頭部的期望位置接近的至少 兩個近場揚聲器的汽車音頻系統中的信號包括：針對除了近場揚聲器的實際位置之外的指 定位置的集合中的每個指定位置，確定雙耳濾波器，其使由近場揚聲器中的每個近場揚聲 器產生的聲音在收聽者的頭部的期望位置具有由位于相應指定位置的聲源產生的聲音的 特性。向上混合規則從具有至少兩個聲道的輸入音頻信號生成至少三個分量聲道信號。用 于在指定位置中的每個指定位置應用于分量聲道信號的第一權值集合定義第一聲場。用于 在指定位置中的每個指定位置應用于分量聲道信號的第二權值集合定義第二聲場。音頻系 統組合第一權值集合和第二權值集合以確定組合權值集合，組合權值集合中的第一權值集 合和第二權值集合的相對貢獻由可變用戶輸入值確定。混合信號根據用于指定位置中的每 個指定位置的組合權值集合對應于分量聲道信號的組合。使用對應雙耳濾波器來對每個混 合信號濾波以生成被求和并且使用近場揚聲器來輸出的雙耳輸出信號的集合。
[0005] 實現方式可以在任何組合中包括以下特征中的一個或者多個特征。提供用戶輸入 值的用戶輸入可以是衰減器輸入，并且第一權值集合的貢獻可以在衰減器控制可以在處于 更向前的設置時更大，而第二權值集合的貢獻可以在衰減器控制可以在處于更向后的設置 時更大。音頻系統可以至少包括定位于在收聽者的頭部的期望位置向前的車輛的車廂的左 拐角附近的第一固定揚聲器和定位于在收聽者的頭部的期望位置向前的車輛的車廂的右 拐角附近的第二固定揚聲器，而第三權值集合用于針對固定揚聲器中的每個固定揚聲器應 用于分量聲道信號以定義第一聲場，以及第四權值集合用于針對固定揚聲器中的每個固定 揚聲器應用于分量聲道信號以定義第二聲場，而音頻系統組合第三權值集合和第四權值集 合以確定第二組合權值集合，第二組合權值集合中的第三權值集合和第四權值集合的相對 貢獻由可變用戶輸入值確定，混合信號根據用于固定揚聲器中的每個固定揚聲器的第二組 合權值集合對應于分量聲道信號的組合，混合信號由對應固定揚聲器輸出。第一和第三權 值集合可以使固定揚聲器和近場揚聲器的與第二和第四集合不同的集合主導聲場的空間 感知，使得哪個揚聲器集合主導空間感知隨著用戶輸入值可以變化而變化。
[0006] 近場揚聲器可以位于汽車的頭枕中。近場揚聲器可以耦合到汽車的本體結構。組 合權值集合中的第一權值集合和第二權值集合的相對貢獻可以根據將可變用戶輸入值映 射到相對貢獻的預定曲線而變化。預定曲線可以不是線性的。可以自動地基于輸入音頻信 號的特性確定組合權值集合中的第一權值集合和第二權值集合的相對貢獻。
[0007] -般而言，在一個方面中，調整具有位于與收聽者的頭部的期望位置接近的至少 兩個近場揚聲器的汽車音頻系統中的信號包括：確定第一雙耳濾波器，其使由近場揚聲器 中的每個近場揚聲器產生的聲音在收聽者的頭部的期望位置具有由位于除了近場揚聲器 的實際位置之外的第一指定位置的聲源產生的聲音的特性；確定第二雙耳濾波器，其使由 近場揚聲器中的每個近場揚聲器產生的聲音在收聽者的頭部的期望位置具有由位于除了 近場揚聲器的實際位置之外并且與第一指定位置不同的第二指定位置的聲源產生的聲音 的特性；確定向上混合規則，其用于從具有至少兩個聲道的輸入音頻信號生成至少三個分 量聲道信號；混合分量聲道信號的集合以形成第一混合信號；用第一雙耳濾波器和第二雙 耳濾波器的組合對混合信號濾波以生成雙耳輸出信號；以及使用近場揚聲器來輸出雙耳輸 出信號。雙耳輸出信號中的第一雙耳濾波器和第二雙耳濾波器的相對權值由可變用戶輸入 值確定。
[0008] 實現方式可以在任何組合中包括以下特征中的一個或者多個特征。音頻系統可 以至少包括定位于在收聽者的頭部的期望位置向前的車輛的車廂的左拐角附近的第一固 定揚聲器和定位于在收聽者的頭部的期望位置向前的車輛的車廂的右拐角附近的第二固 定揚聲器，而第一權值集合用于針對固定揚聲器中的每個固定揚聲器應用于分量聲道信號 從而定義第一聲場，以及第二權值集合用于針對固定揚聲器中的每個固定揚聲器應用于分 量聲道信號從而定義第二聲場。音頻系統組合第一權值集合和第二權值集合以確定組合權 值集合，組合權值集合中的第一權值集合和第二權值集合的相對貢獻由可變用戶輸入值確 定。使用對應固定揚聲器來輸出根據用于固定揚聲器中的每個固定揚聲器的組合權值集合 與分量聲道信號的組合對應的混合信號。第一雙耳濾波器和第一權值集合可以使固定揚聲 器和近場揚聲器的與第二雙耳濾波器和第二權值集合不同的集合主導聲場的空間感知，使 得哪個揚聲器集合主導空間感知隨著用戶輸入值變化而變化。
[0009] -般而言，在一個方面中，調整具有位于與收聽者的頭部的期望位置接近的至少 兩個近場揚聲器的汽車音頻系統中的信號，從而在第一模式中，根據使收聽者感知寬聲場 的第一濾波器向近場揚聲器分布音頻信號，而在第二模式中，根據使收聽者感知窄聲場的 第二濾波器向近場揚聲器分布音頻信號。接收可變值的用戶輸入，以及作為響應，將音頻信 號的分布從第一模式轉變成第二模式，轉變的程度基于用戶輸入的值而可變。
[0010] 實現方式可以在任何組合中包括以下特征中的一個或者多個特征。轉變音頻信號 的分布可以包括在加權求和中將第一和第二濾波器二者應用于音頻信號，第一和第二濾波 器的相對權值基于用戶輸入的值。
[0011] 一般而言，在一個方面中，一種汽車音頻系統包括：位于與收聽者的頭部的期望位 置接近的至少兩個近場揚聲器；生成可變值的用戶輸入；以及音頻信號處理器，配置為在 第一模式中，根據使收聽者感知寬聲場的第一濾波器向近場揚聲器分布音頻信號；在第二 模式中，根據使收聽者感知窄聲場的第二濾波器向近場揚聲器分布音頻信號；以及響應于 用戶輸入的值的改變，將音頻信號的分布從第一模式轉變成第二模式，轉變的程度基于用 戶輸入的值而可變。
[0012] 實現方式可以在任何組合中包括以下特征中的一個或者多個特征。音頻信號處 理器可以包括存儲器，該存儲器存儲：雙耳濾波器的集合，使由近場揚聲器中的每個近場揚 聲器產生的聲音在收聽者的頭部的期望位置具有由位于除了近場揚聲器的實際位置之外 的指定位置的集合中的每個指定位置的聲源產生的聲音的特性，第一權值集合，用于針對 指定位置中的每個指定位置應用于分量聲道信號的集合以定義第一聲場，以及第二權值集 合，用于針對指定位置中的每個指定位置應用于分量聲道信號的集合以定義第二聲場。音 頻處理器可以通過以下操作將音頻信號的分布從第一模式轉變成第二模式：應用向上混合 規則以從具有至少兩個聲道的輸入音頻信號生成至少三個分量聲道信號，組合第一權值集 合和第二權值集合以確定組合權值集合，組合權值集合中的第一權值集合和第二權值集合 的相對貢獻由用戶輸入的值確定，根據用于指定位置中的每個指定位置的組合權值集合確 定與分量聲道信號的組合對應的混合信號，使用對應雙耳濾波器來對每個混合信號濾波以 生成雙耳輸出信號的集合，對濾波的雙耳信號求和，以及向近場揚聲器輸出求和的雙耳信 號。音頻信號處理器可以包括存儲器，該存儲器存儲：第一雙耳濾波器，使由近場揚聲器中 的每個近場揚聲器產生的聲音在收聽者的頭部的期望位置具有由位于除了近場揚聲器的 實際位置